Nasze magazyny
Leczenie mikroorganizmami
Naukowcy wiążą duże nadzieje z terapiami opartymi na badaniach mikrobiomów ludzkich. Te mikroorganizmy występujące w ciele człowieka (np. w jamie ustnej czy przewodzie pokarmowym) mogą być ważnym źródłem wiedzy na temat chorób i walki z nimi. Zespół z Uniwersytetu Nottingham oraz Imperial College London odkrył, że drapieżne bakterie Bdellovibrio bacterivorus uśmiercają wiele gram-ujemnych patogenów. Ich zdaniem daje to szansę na wykorzystanie ich w przyszłości jako żywego antybiotyku1.
Immunoterapia w natarciu
Dotychczas zapewniała wysoką skuteczności leczenia w przypadku nowotworów hematologicznych. Teraz, dzięki przełomowej technologii DOS47 (koniugat ureazy pochodzenia roślinnego z przeciwciałem rozpoznającym specyficzny antygen na powierzchni komórek nowotworowych) może odnieść podobny sukces w przypadku nowotworów litych. Wytwarzają one wokół siebie kwaśny odczyn, który sprawia, że komórki układu odpornościowego oraz leki mają do niego utrudniony dostęp.
Tymczasem rozwijana w Polsce technologia DOS47 pozwala zneutralizować niskie pH wokół guza i wystawić go na atak komórek układu immunologicznego. Na tym nie koniec. Naukowcy wykorzystują modyfikowane komórki układu odpornościowego pacjenta (limfocyty T) do skutecznej eliminacji komórek nowotworowych. Jedna taka komórka CAR-T może wyeliminować nawet 100 tys. komórek nowotworowych2!
Antidotum na czad
CO NAS CZEKA
Gdy amerykański matematyk Alan M. Turing w 1936 r. mówił o tym, że komputer będzie zdolny do doskonałego naśladowania ludzkiej inteligencji i przedstawiał człowieka jako "procesor informacji", a przyrodę jako "informację do przetwarzania", brzmiało to jak science fiction. Tymczasem miniaturyzacja i postępujący z nią dynamiczny rozwój technologii komputerowych sprawiają, że dziś wizje Turinga są nie tylko realne (jego test zdały już niektóre maszyny), ale też stały się wstępem do postępującej integracji ludzi i maszyn.
Z raportu przygotowanego przez Global Agenda Council on the Future of Software & Society - grupy doradców działających przy Światowym Forum Ekonomicznym - wynika, że wiele technologii, o których słyszymy dziś po raz pierwszy, nie tylko spowszednieje w ciągu najbliższych lat, ale też znacząco zacznie kształtować nasze życie. A wszystko to wg prognoz ekspertów ma się wydarzyć w ciągu zaledwie 14 lat!
Jedną z takich technologii jest ektronika, którą można nosić na sobie, a nawet pod skórą. Jej przykładami są implanty słuchowe czy rozruszniki. Ale to dopiero początek. Dzięki czipom i implantom można będzie np. śledzić informacje o tętnie czy poziomie stresu, oraz na bieżąco otrzymywać informacje o swoim stanie zdrowia.
Już teraz coraz głośniej mówi się o internecie rzeczy (IoT) - telewizory, zegarki, lodówki mogą już łączyć się z siecią. Niebawem do tej grupy dołączą ubrania. Eksperci przewidują, że w ciągu 6 lat pojawią się koszule, spodnie i T-shirty z chipami, które będą łączyć ubrania z siecią. Dzięki nim łatwiej będzie namierzyć zaginionego, będą też informować właściciela o tym, że np. zbyt długo przebywa na słońcu.
Z kolei okulary podłączone do sieci pozwolą na uruchomienie w dowolnym momencie aplikacji i włączenie rozszerzonej rzeczywistości. Google testuje technologię śledzenia ruchu oczu w Google Glass. Dzięki niej możliwa będzie obsługa interfejsu bez konieczności używania rąk!
Twórcy raportu przewidują również, że w ciągu 7 lat na rynku pojawi się pierwszy telefon wszczepiany do ciała. Najprawdopodobniej takie urządzenie będzie mogło z większą precyzją śledzić parametry zdrowotne właściciela, a także umożliwi komunikację za pomocą… fal mózgowych.
To nie wszystko. Nowe rozwiązania technologiczne adaptuje się do potrzeb medycyny. I tak trwają prace nad ludzkimi organami wydrukowanymi na drukarce 3D. Gdy to się uda, w przyszłości będziemy mogli łatwiej wyhodować organy i zastąpić nimi uszkodzone narządy.
W Science Translational Medicine opisano niezwykłe badania, które w styczniu 2016 r. przeprowadzili Ling Wang i Qinzi Xu z University of Pittsburgh. Do uśpionej myszy podłączyli urządzenia monitorujące funkcje życiowe. Następnie do pomieszczenia, w którym była zamknięta, wpuścili 3% tlenku węgla. Taka ilość natychmiast zabiłaby większość ludzi. Mysz była poddana działaniu CO przez 4-5 min. Po tym czasie zwierzęciu podano dożylnie neuroglobinę, białko, do którego niemal zawsze przyczepiona jest cząstka CO, naturalnego produktu ubocznego rozpadu hemoglobiny.
Chwilę później ciśnienie krwi zwierzęcia zaczęło się podnosić, a mysz powróciła do zdrowia. To pierwszy taki przypadek! W badaniach naukowcy wykorzystali tak spreparowaną wersję neuroglobiny, by wiązała ona tlenek węgla 500-krotnie mocniej niż wiąże hemoglobinę. Gdy podano tak przygotowaną molekułę gryzoniom, które były wystawione na śmiertelną dawkę CO, uratowała ona aż 87% zwierząt3!
Ostrzeżenie przed zawałem
Choroby układu krążenia są główną przyczyną zgonów w Polsce. Za 25% z nich odpowiadają tzw. ostre zespoły wieńcowe, czyli zawały serca. W pierwszym roku po przebytym zawale umiera 15% osób, a w następnych 4 latach kolejne 33%. WHO przewiduje, że w ciągu najbliższych 10 lat zawał serca na świecie przejdzie ponad 11 mln osób! Większości z nich udałoby się zapobiec, gdyby można było stale monitorować pracę serca pacjentów.
Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii pokusili się o rozwiązanie tego problemu. 900 osobom z niewydolnością serca wszczepili odpowiednio zaprogramowane kardiostymulatory. To pozwoliło monitorować pracę serca, tempo oddychania i aktywność elektryczną w klatce piersiowej. Dzięki czemu możliwe było wykrycie 70% zdarzeń sercowych nawet miesiąc przed wystąpieniem zawałów4.
Czarny krzem w akcji
Naukowcy ze Swinburne University of Technology w Australii udowodnili, że czarny krzem jest materiałem bakteriobójczym, mogącym zabić nawet 450 tys. bakterii na 1 cm powierzchni w czasie minuty. Stwierdzono również, że czarny krzem doskonale wiąże się z nanocząteczkami, dodającymi mu cennych właściwości. Pokrycie nim sprzętów medycznych pozwoli na zwiększenie ich odporności na działanie mikrobów. Jedyny minus tego rozwiązania stanowi wysoka cena pozyskania czarnego krzemu5.
Nanokapsułki uderzają w raka
Jednym z wyzwań w opracowywaniu nanocząstek mających skutecznie przenosić leki jest zaprojektowanie ich w taki sposób, aby mogły spełniać 2 najważniejsze funkcje: uniknąć typowej reakcji immunologicznej organizmu oraz dotrzeć do miejsc przeznaczenia. I właśnie na tym polu zanotowano już pierwsze sukcesy. Zespół prof. Michaela Sailora z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego stworzył maleńkie krzemowe płatki o wielkości 100 nanometrów - nośniki, które wstrzyknięte do krwi lokalizują komórki nowotworowe i dostarczają do nich leki. Następnie ulegają biodegradacji, a kwas krzemowy zostaje wydalony z organizmu.
Naukowcy odnieśli sukces w testach na zwierzętach, teraz czas na badania kliniczne6. Z kolei badacze z Berlina opracowali metodę wycelowaną w guzy mózgu. Do zniszczenia nowotworu użyli 20 razy mniejszych od czerwonych krwinek nanocząsteczek tlenku żelaza. Rozgrzane cząsteczki osiadają na guzie, a ich temperatura niszczy komórki rakowe lub uwrażliwia je na inne formy terapii. Stosowanie tej metody jest już dozwolone w niektórych krajach Unii Europejskiej7.
Ciąża z AneVivo
Polska dołączyła do Hiszpanii i Wielkiej Brytanii, stając się trzecim w Europie krajem, w którym z sukcesem stosowane jest AneVivo. Pierwsze dziecko poczęte dzięki tej metodzie przyszło na świat w maju 2016 r. w hiszpańskim Bilbao. Polscy rodzice, którzy zdecydowali się poddać temu zabiegowi, właśnie spodziewają się dziecka.
Metoda AneVivo jest efektem wieloletniej pracy biotechnologów i inżynierów. Powstała ona w ośrodku biotechnologicznym Anecova w Szwajcarii, a polega na umieszczeniu w ciele kobiety "silikonowego łona" - specjalnej kapsułki wypełnionej komórkami jajowymi i plemnikami. Ma ona setki mikrootworów, którymi wnikają naturalne substancje odżywcze, stymulując połączenie się komórek i rozwój zarodków. Po upływie doby lekarze ją wyjmują i warunkach laboratoryjnych wybierają zdrowe embriony, które po 2-4 dniach reimplantują do macicy.
Dzięki temu, że zapłodnienie przebiega de facto w ciele przyszłej matki, błona śluzowa macicy (endometrium) jest lepiej przygotowana na jego ponowne przyjęcie i dalszy rozwój embrionu. To zaś - zdaniem specjalistów - przekłada się na większą skuteczność. Metoda AneVivo wykazuje 46% skuteczności8.
Elektroniczny diagnosta
Superkomputer IBM Watson jest obecnie używany w onkologii jako medyczna asysta wspomagająca podjęcie decyzji przez radiologa. Projekt IBM Medical Sito ma za pomocą inteligentnego oprogramowania diagnozować większość zmian, dzięki czemu radiolodzy mogą się skupić na najważniejszych sprawach, a nie sprawdzać setki obrazów. Jak pokazała praktyka, stosowanie tego systemu jest tańsze i bardziej efektywne9.
Sztuczne oko
Na świecie żyje ok. 45 mln ludzi niewidomych i 269 mln z zaburzeniami widzenia. W Polsce aż 1,8 mln nie widzi lub widzi słabo. Nic więc dziwnego, że kolejne ośrodki i firmy szukają rozwiązań, które pomogą im odzyskać wzrok. Jednym z nich jest miniaturowe urządzenie Nano Retina, które zastępuje funkcje uszkodzonych fotoreceptorów i tworzy stymulację elektryczną niezbędną do aktywacji pozostałych zdrowych komórek siatkówki.
Nano Retina składa się z dwóch części - miniaturowego układu do implantacji oraz okularów noszonych przez pacjenta10. W kwietniu 2016 r. Google opatentowało inteligentne soczewki kontaktowe. Wynalazek ten ma pomóc osobom z wadami wzroku. Jednak jego zastosowanie będzie z pewnością szersze.
Płynna soczewka ma być naszpikowana elektroniką. Po wycięciu naszej własnej będzie wstrzykiwana w jej miejsce. Gdy płyn stwardnieje, ciśnienie wewnętrzne oka utrzyma urządzenie na miejscu, a urządzenie będzie mogło odbierać i nadawać dane. Da się je też ładować zdalnie za pomocą anteny11.
Bibliografia
- https://goo.gl/348wD7
- https://goo.gl/wAOzLk
- https://goo.gl/ibj4fj
- https://goo.gl/bhhmOz
- https://goo.gl/Ck6Kuj
- https://goo.gl/7JE4HV
- https://goo.gl/sm4JQ5
- https://goo.gl/vfaPyk
- https://goo.gl/DycwFn
- https://goo.gl/REO45r
- https://goo.gl/GdKp1z
- https://goo.gl/r99Xf9
- https://goo.gl/vUyLVk
- https://goo.gl/26qiiG
- https://goo.gl/8z0Nak
Bielizna zapobiegająca odleżynom
Gdy pacjenci pozostają w bezruchu przez kilka dni, tygodni lub miesięcy, rozwijają bolesne otwarte rany spowodowane brakiem cyrkulacji powietrza oraz uciskiem na skórę. Choć trudno w to uwierzyć, co roku ok. 60 tys. osób umiera z powodu odleżyn i związanych z nimi zakażeń. Kanadyjski badacz Sean Dukelow opracował elektryczne kalesony, które co 10 min emitują delikatne wstrząsy elektryczne. W ten sposób aktywują mięśnie i poprawiają krążenie oraz skutecznie zapobiegają odleżynom12.
RIBA pomoże pielęgniarkom
Robot Interaktywnej Pomocy (Robot for Interactive Body Assistance - RIBA) opracowany przez Riken i Tokai Rubber Industries jako pierwszy może podnieść człowieka z łóżka lub posadzić go na wózek inwalidzki. RIBA robi to, wykorzystując swoje podobne do ludzkich, lecz znacznie silniejsze ramiona oraz nowatorskie metody naprowadzania dotykiem z wykorzystaniem wysokiej dokładności czujników13.
Nowe tkanki z drukarki 3D
Zespół naukowców ze szwedzkiego Wallenberg Wood Science Center ogłosił, że udało mu się opracować "bioprinting", czyli drukowanie chrząstek w 3D, przy użyciu tuszu z ludzkimi komórkami. Nowa metoda otwiera szerokie możliwości leczenia stanów zapalnych stawów, urazów oraz dla chirurgii plastycznej. Szwedzi szukają rozwiązań, które pozwoliłyby im rekonstruować chrząstki nosowe i uszne. Dr Paul Gatenholm, który prowadził badanie, ma nadzieję, że blisko już jest dzień, w którym będzie można je stworzyć przy użyciu drukarki 3D, stosując własne komórki pacjenta14.
Ketamina zwalcza depresję
Badacze z Oxfordu wykazali, że odpowiednio dozowane dawki ketaminy działają antydepresyjnie nawet na tych pacjentów, których zakwalifikowano wcześniej jako cierpiących na odmianę depresji odporną na leczenie farmakologiczne. Zespół pod kierownictwem dr. Ruperta McShane’a przeprowadził testy na 28 osobach. Objawy choroby zniknęły aż u 29% z nich w ciągu zaledwie kilku dni! Trzeba jednak pamiętać, że ketamina to silny narkotyk i może być podawana jedynie pod nadzorem lekarza15.
